傳輸資料-DWDM原理

1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.資料編碼產(chǎn)品名稱使用對象產(chǎn)品版本編寫部門資料版本課程 TC000003 WDM 原理ISSUE1.0擬 制：日 期：審 核：日 期：審 核：日 期：批 準(zhǔn)：日 期：華 為 技技 術(shù) 有 限 公 司版權(quán)所有 侵權(quán)權(quán)必究修 訂 記 錄日 期修訂版本作 者描 述目錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc99428184 課程說明 PAGEREF _Toc99428184 h 6 HYPERLINK l _Toc99428185 課程介紹

2、PAGEREF _Toc99428185 h 6 HYPERLINK l _Toc99428186 課程結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc99428186 h 6 HYPERLINK l _Toc99428187 課程目標(biāo) PAGEREF _Toc99428187 h 6 HYPERLINK l _Toc99428188 相關(guān)資料 PAGEREF _Toc99428188 h 7 HYPERLINK l _Toc99428189 1波分復(fù)復(fù)用技術(shù)術(shù)概述 PAGEREF _Toc99428189 h 8 HYPERLINK l _Toc99428190 1.1波波分復(fù)用用光傳輸輸技術(shù) PAGEREF

3、 _Toc99428190 h 8 HYPERLINK l _Toc99428191 1.1.11波分復(fù)復(fù)用的基基本概念念 PAGEREF _Toc99428191 h 8 HYPERLINK l _Toc99428192 1.1.22WDMM技術(shù)的的發(fā)展背背景 PAGEREF _Toc99428192 h 9 HYPERLINK l _Toc99428193 1.2DDWDMM原理概概述 PAGEREF _Toc99428193 h 10 HYPERLINK l _Toc99428194 1.3WWDM設(shè)設(shè)備的傳傳輸方式式 PAGEREF _Toc99428194 h 12 HYPERLIN

4、K l _Toc99428195 1.3.11單向WDDM PAGEREF _Toc99428195 h 12 HYPERLINK l _Toc99428196 1.3.22雙向WDDM PAGEREF _Toc99428196 h 12 HYPERLINK l _Toc99428197 1.4開開放式與與集成式式系統(tǒng) PAGEREF _Toc99428197 h 13 HYPERLINK l _Toc99428198 1.5WWDM系系統(tǒng)組成成 PAGEREF _Toc99428198 h 13 HYPERLINK l _Toc99428199 1.6WWDM的的優(yōu)勢 PAGEREF _To

5、c99428199 h 14 HYPERLINK l _Toc99428200 1.7CCWDMM簡介 PAGEREF _Toc99428200 h 15 HYPERLINK l _Toc99428201 1.8思思考題 PAGEREF _Toc99428201 h 16 HYPERLINK l _Toc99428202 2WDMM傳輸媒媒質(zhì) PAGEREF _Toc99428202 h 17 HYPERLINK l _Toc99428203 2.1光光纖的結(jié)結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc99428203 h 17 HYPERLINK l _Toc99428204 2.2光光纖的種種類 PAG

6、EREF _Toc99428204 h 19 HYPERLINK l _Toc99428205 2.3光光纖的基基本特性性 PAGEREF _Toc99428205 h 19 HYPERLINK l _Toc99428206 2.3.11幾何尺尺寸（模模場直徑徑） PAGEREF _Toc99428206 h 19 HYPERLINK l _Toc99428207 2.3.22衰減常常數(shù) PAGEREF _Toc99428207 h 20 HYPERLINK l _Toc99428208 2.3.33色散系系數(shù) PAGEREF _Toc99428208 h 20 HYPERLINK l _To

7、c99428209 2.4思思考題 PAGEREF _Toc99428209 h 21 HYPERLINK l _Toc99428210 3DWDDM關(guān)鍵鍵技術(shù) PAGEREF _Toc99428210 h 22 HYPERLINK l _Toc99428211 3.1光光源 PAGEREF _Toc99428211 h 22 HYPERLINK l _Toc99428212 3.1.11激光器器的調(diào)制制方式 PAGEREF _Toc99428212 h 23 HYPERLINK l _Toc99428213 3.1.22激光器器的波長長的穩(wěn)定定 PAGEREF _Toc99428213 h

8、25 HYPERLINK l _Toc99428214 3.2光光電檢測測器 PAGEREF _Toc99428214 h 27 HYPERLINK l _Toc99428215 3.2.11PINN光電二二極管 PAGEREF _Toc99428215 h 27 HYPERLINK l _Toc99428216 3.2.22雪崩光光電二極極管（AAPD） PAGEREF _Toc99428216 h 27 HYPERLINK l _Toc99428217 3.3光光放大器器 PAGEREF _Toc99428217 h 28 HYPERLINK l _Toc99428218 3.3.11光放

9、大大器概述述 PAGEREF _Toc99428218 h 28 HYPERLINK l _Toc99428219 3.3.22摻鉺光光纖（EEDF） PAGEREF _Toc99428219 h 29 HYPERLINK l _Toc99428220 3.3.33EDFFA增益益平坦控控制 PAGEREF _Toc99428220 h 30 HYPERLINK l _Toc99428221 3.3.44EDFFA的增增益鎖定定 PAGEREF _Toc99428221 h 31 HYPERLINK l _Toc99428222 3.3.55摻鉺光光纖放大大器的優(yōu)優(yōu)缺點(diǎn) PAGEREF _To

10、c99428222 h 33 HYPERLINK l _Toc99428223 3.3.66拉曼光光纖放大大器 PAGEREF _Toc99428223 h 34 HYPERLINK l _Toc99428224 3.3.77有關(guān)光光放大器器的技術(shù)術(shù)指標(biāo) PAGEREF _Toc99428224 h 35 HYPERLINK l _Toc99428225 3.4光光復(fù)用器器和光解解復(fù)用器器 PAGEREF _Toc99428225 h 35 HYPERLINK l _Toc99428226 3.4.11光柵型型波分復(fù)復(fù)用器 PAGEREF _Toc99428226 h 36 HYPERLINK

11、 l _Toc99428227 3.4.22介質(zhì)薄薄膜型波波分復(fù)用用器 PAGEREF _Toc99428227 h 38 HYPERLINK l _Toc99428228 3.4.33熔錐型型波分復(fù)復(fù)用器 PAGEREF _Toc99428228 h 39 HYPERLINK l _Toc99428229 3.4.44集成光光波導(dǎo)型型波分復(fù)復(fù)用器 PAGEREF _Toc99428229 h 39 HYPERLINK l _Toc99428230 3.4.55波分復(fù)復(fù)用器件件性能比比較 PAGEREF _Toc99428230 h 40 HYPERLINK l _Toc99428231 3.

12、4.66對光復(fù)復(fù)用器件件的基本本要求 PAGEREF _Toc99428231 h 40 HYPERLINK l _Toc99428232 3.5光光監(jiān)控信信道 PAGEREF _Toc99428232 h 41 HYPERLINK l _Toc99428233 3.5.11光監(jiān)控控通路要要求 PAGEREF _Toc99428233 h 41 HYPERLINK l _Toc99428234 3.5.22監(jiān)控通通路接口口參數(shù) PAGEREF _Toc99428234 h 42 HYPERLINK l _Toc99428235 3.5.33監(jiān)控通通路的幀幀結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc9942

13、8235 h 42 HYPERLINK l _Toc99428236 3.6思思考題 PAGEREF _Toc99428236 h 43 HYPERLINK l _Toc99428237 4DWDDM光傳傳輸系統(tǒng)統(tǒng)的技術(shù)術(shù)規(guī)范 PAGEREF _Toc99428237 h 44 HYPERLINK l _Toc99428238 4.1IITU-T有關(guān)關(guān)WDMM系統(tǒng)的的建議 PAGEREF _Toc99428238 h 44 HYPERLINK l _Toc99428239 4.2傳傳輸通道道參考點(diǎn)點(diǎn)的定義義 PAGEREF _Toc99428239 h 44 HYPERLINK l _Toc9

14、9428240 4.3光光波長區(qū)區(qū)的分配配 PAGEREF _Toc99428240 h 45 HYPERLINK l _Toc99428241 4.4思思考題 PAGEREF _Toc99428241 h 47 HYPERLINK l _Toc99428242 5專用詞詞匯及縮縮略語 PAGEREF _Toc99428242 h 48關(guān)鍵詞： WDM DWWDM 光纖纖 光源 光放放大 復(fù)用和和解復(fù)用用 光光監(jiān)控信信道 摘 要：本課程主要要介紹了了波分復(fù)復(fù)用技術(shù)術(shù)的基礎(chǔ)礎(chǔ)知識，并并對DWWDM的的主要關(guān)關(guān)鍵技術(shù)術(shù)、DWWDM光光傳輸技技術(shù)規(guī)范范進(jìn)行了了講解。通通過本課課程，您您可以對對WDM

15、M知識以以及光傳傳輸網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的發(fā)展展方向，有有一個(gè)較較全面的的了解?？s略語清單單：無。參考資料清清單：（1）光光纖通信信基礎(chǔ)（2）密密集波分分復(fù)用技技術(shù)導(dǎo)論論（3）DDWDMM傳輸系系統(tǒng)原理理與測試試（4）高高速光纖纖通信IITU-T規(guī)范范與系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)（5）城城域光網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)（6）TTA05524001 光光監(jiān)控信信道及其其在DWWDM系系統(tǒng)中的的應(yīng)用 ISSSUE11.0（7）TTC00000001 光光纖與光光器件 ISSSUE11.0（8）TTC00000002 光光放大器器 ISSSUEE1.00。課程說明課程介紹本課程主要要介紹了了波分復(fù)復(fù)用技術(shù)術(shù)的基礎(chǔ)礎(chǔ)知識，并并對DWWDM的的主要關(guān)關(guān)

16、鍵技術(shù)術(shù)、DWWDM光光傳輸技技術(shù)規(guī)范范進(jìn)行了了講解。通通過本課課程，您您可以對對WDMM知識以以及光傳傳輸網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的發(fā)展展方向，有有一個(gè)較較全面的的了解。課程結(jié)構(gòu)本課程分為為四章：第一章 波分分復(fù)用技技術(shù)概述述這一章內(nèi)容容告訴你你什么是是波分復(fù)復(fù)用技術(shù)術(shù)，WDMM如何發(fā)發(fā)展而來來，WDDM的工工作方式式和組成成形式以以及WDDM的特特點(diǎn)。通通過本章章的學(xué)習(xí)習(xí)，可以以使我們們對于光光傳輸網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)前沿沿技術(shù)WDDM有一一個(gè)基本本的了解解。第二章 WWDM傳傳輸媒質(zhì)質(zhì)這一章主要要介紹光光纖的結(jié)結(jié)構(gòu)、種種類和特特性。通通過這一一章的學(xué)學(xué)習(xí)使我我們對于于G.6652、GG.6553、GG.6554、GG.

17、6555光纖纖有一個(gè)個(gè)基本的的認(rèn)識，同同時(shí)對于于色散等等概念有有一個(gè)基基本的了了解。第三章 DWWDM的的關(guān)鍵技技術(shù)如果要把DDWDMM這種新新型技術(shù)術(shù)轉(zhuǎn)化為為商品，在在硬件上上如何實(shí)實(shí)現(xiàn)呢？帶著這這個(gè)疑問問從本節(jié)節(jié)內(nèi)容中中可以了了解到DDWDMM的關(guān)鍵鍵技術(shù)以以及實(shí)現(xiàn)現(xiàn)方法，包包括光源源、光放放大和波波分復(fù)用用器件等等內(nèi)容。第四章 DWDDM光傳傳輸系統(tǒng)統(tǒng)的技術(shù)術(shù)規(guī)范本章內(nèi)容主主要介紹紹了ITTU-TT對于WWDM系系統(tǒng)的一一些建議議以及規(guī)規(guī)范，使使我們對對于在WWDM系系統(tǒng)中涉涉及的到到的ITTU-TT一些知知識有一一個(gè)基本本的了解解。課程目標(biāo)1.了解WWDM的的一些基基本概念念及WDDM

18、的原原理、傳傳輸方式式以及組組成；2.了解WWDM傳傳輸媒質(zhì)質(zhì)；3.了解DDWDMM的技術(shù)術(shù)原理和和關(guān)鍵技技術(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)方法；4.了解DDWDMM光傳輸輸系統(tǒng)的的技術(shù)規(guī)規(guī)范。相關(guān)資料（1）光光纖通信信基礎(chǔ)（2）密密集波分分復(fù)用技技術(shù)導(dǎo)論論（3）DDWDMM傳輸系系統(tǒng)原理理與測試試（4）高高速光纖纖通信IITU-T規(guī)范范與系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)（5）城城域光網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)（6）TTA05524001 光光監(jiān)控信信道及其其在DWWDM系系統(tǒng)中的的應(yīng)用 ISSSUE11.0（7）TTC00000001 光光纖與光光器件 ISSSUE11.0（8）TTC00000002 光光放大器器 ISSSUEE1.00波分復(fù)用技技術(shù)概述

19、述 目標(biāo)：掌握WDMM的基本概念念。掌握WDMM的基本本原理、傳傳輸方式式以及WWDM的的組成。了解WDMM的產(chǎn)生生背景、技技術(shù)特點(diǎn)點(diǎn)。波分復(fù)用光光傳輸技技術(shù)波分復(fù)用的的基本概概念光通信系統(tǒng)統(tǒng)可以按按照不同同的方式式進(jìn)行分分類。如如果按照照信號的的復(fù)用方方式來進(jìn)進(jìn)行分類類，可分分為頻分分復(fù)用系系統(tǒng)（FFDM-Freequeencyy Diivissionn Muultiipleexinng ）、時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)（TDM-Time Division Multiplexing）、波分復(fù)用系統(tǒng)（WDM- Wavelength Division Multiplexing）和空分復(fù)用系統(tǒng)（SDM-Space

20、 Division Multiplexing）。所謂頻分、時(shí)分、波分和空分復(fù)用，是指按頻率、時(shí)間、波長和空間來進(jìn)行分割的光通信系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)說，頻率和波長是緊密相關(guān)的，頻分也即波分，但在光通信系統(tǒng)中，由于波分復(fù)用系統(tǒng)分離波長是采用光學(xué)分光元件，它不同于一般電通信中采用的濾波器，所以我們?nèi)詫烧叻殖蓛蓚€(gè)不同的系統(tǒng)。波分復(fù)用是是光纖通通信中的的一種傳傳輸技術(shù)術(shù)，它利利用了一一根光纖纖可以同同時(shí)傳輸輸多個(gè)不不同波長長的光載載波的特特點(diǎn)，把把光纖可可能應(yīng)用用的波長長范圍劃劃分成若若干個(gè)波波段，每每個(gè)波段段作一個(gè)個(gè)獨(dú)立的的通道傳傳輸一種種預(yù)定波波長的光光信號。光波分復(fù)用的實(shí)質(zhì)是在光纖上進(jìn)行光頻分復(fù)用（OFD

21、M），只是因?yàn)楣獠ㄍǔ２捎貌ㄩL而不用頻率來描述、監(jiān)測與控制。隨著電-光技術(shù)的向前發(fā)展，在同一光纖中波長的密度會變得很高。因而，使用術(shù)語密集波分復(fù)用（DWDM-Dense Wavelength Division Multiplexing），與此對照，還有波長密度較低的WDM系統(tǒng)，較低密度的就稱為稀疏波分復(fù)用（CWDM-Coarse Wave Division Multiplexing）。這里可以將將一根光光纖看作作是一個(gè)個(gè)“多車道道”的公用用道路，傳傳統(tǒng)的TTDM系系統(tǒng)只不不過利用用了這條條道路的的一條車車道，提提高比特特率相當(dāng)當(dāng)于在該該車道上上加快行行駛速度度來增加加單位時(shí)時(shí)間內(nèi)的的運(yùn)輸量量。

22、而使使用DWWDM技技術(shù)，類類似利用用公用道道路上尚尚未使用用的車道道，以獲獲取光纖纖中未開開發(fā)的巨巨大傳輸輸能力。WDM技術(shù)術(shù)的發(fā)展背景景隨著科學(xué)技技術(shù)的迅迅猛發(fā)展展，通信信領(lǐng)域的的信息傳傳送量正正以一種種加速度度的形式式膨脹。信信息時(shí)代代要求越越來越大大容量的的傳輸網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。近幾年年來，世世界上的的運(yùn)營公公司及設(shè)設(shè)備制造造廠家把把目光更更多地轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向了WWDM技技術(shù)，并并對其投投以越來來越多的的關(guān)注，增增加光纖纖網(wǎng)絡(luò)的的容量及及靈活性性，提高高傳輸速速率和擴(kuò)擴(kuò)容的手手段可以以有多種種，下面面對幾種種擴(kuò)容方方式進(jìn)行行比較。空分復(fù)用SSDM（Spaace Divvisiion Mulltipple

23、xxer）空分復(fù)用是是靠增加加光纖數(shù)數(shù)量的方方式線性性增加傳傳輸?shù)娜萑萘?，傳傳輸設(shè)備備也線性性增加。在光纜制造造技術(shù)已已經(jīng)非常常成熟的的今天，幾幾十芯的的帶狀光光纜已經(jīng)經(jīng)比較普普遍，而而且先進(jìn)進(jìn)的光纖纖接續(xù)技技術(shù)也使使光纜施施工變得得簡單，但但光纖數(shù)數(shù)量的增增加無疑疑仍然給給施工以以及將來來線路的的維護(hù)帶帶來了諸諸多不便便，并且且對于已已有的光光纜線路路，如果果沒有足足夠的光光纖數(shù)量量，通過過重新敷敷設(shè)光纜纜來擴(kuò)容容，工程程費(fèi)用將將會成倍倍增長。而而且，這這種方式式并沒有有充分利利用光纖纖的傳輸輸帶寬，造造成光纖纖帶寬資資源的浪浪費(fèi)。作作為通信信網(wǎng)絡(luò)的的建設(shè)，不不可能總總是采用用敷設(shè)新新光纖的

24、的方式來來擴(kuò)容，事事實(shí)上，在在工程之之初也很很難預(yù)測測日益增增長的業(yè)業(yè)務(wù)需要要和規(guī)劃劃應(yīng)該敷敷設(shè)的光光纖數(shù)。因因此，空空分復(fù)用用的擴(kuò)容容方式是是十分受受限。時(shí)分復(fù)用TTDM（Timme DDiviisioon MMulttipllexeer）時(shí)分復(fù)用也也是一項(xiàng)項(xiàng)比較常常用的擴(kuò)擴(kuò)容方式式，從傳傳統(tǒng)PDDH的一一次群至至四次群群的復(fù)用用，到如如今SDDH的STMM-1、STMM-4、STMM-166乃至STTM-664的復(fù)復(fù)用。通通過時(shí)分分復(fù)用技技術(shù)可以以成倍地地提高光光傳輸信信息的容容量，極極大地降降低了每每條電路路在設(shè)備備和線路路方面投投入的成成本，并并且采用用這種復(fù)復(fù)用方式式可以很很容易在在

25、數(shù)據(jù)流流中抽取取某些特特定的數(shù)數(shù)字信號號，尤其其適合在在需要采采取自愈愈環(huán)保護(hù)護(hù)策略的的網(wǎng)絡(luò)中中使用。但時(shí)分復(fù)用用的擴(kuò)容容方式有有兩個(gè)缺缺陷：第第一是影影響業(yè)務(wù)務(wù)，即在在“全盤”升級至至更高的的速率等等級時(shí)，網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口口及其設(shè)設(shè)備需要要完全更更換，所所以在升升級的過過程中，不不得不中中斷正在在運(yùn)行的的設(shè)備；第二是是速率的的升級缺缺乏靈活活性，以以SDHH設(shè)備為為例，當(dāng)當(dāng)一個(gè)線線路速率率為1555Mbbit/s的系系統(tǒng)被要要求提供供兩個(gè)1155MMbitt/s的的通道時(shí)時(shí)，就只只能將系系統(tǒng)升級級到6222Mbbit/s，即即使有兩兩個(gè)1555Mbbit/s將被被閑置，也也沒有辦辦法。對于更高速速

26、率的時(shí)時(shí)分復(fù)用用設(shè)備，目目前成本本還較高高，并且且40GGbitt/s的的TDMM設(shè)備已已經(jīng)達(dá)到到電子器器件的速速率極限限，即使使是100Gbiit/ss的速率率,在不同同類型光光纖中的的非線性性效應(yīng)也也會對傳傳輸產(chǎn)生生各種限限制?，F(xiàn)在，時(shí)分分復(fù)用技技術(shù)是一一種被普普遍采用用的擴(kuò)容容方式，它它可以通通過不斷斷地進(jìn)行行系統(tǒng)速速率升級級實(shí)現(xiàn)擴(kuò)擴(kuò)容的目目的，但但當(dāng)達(dá)到到一定的的速率等等級時(shí)，會會由于器器件和線線路等各各方面特特性的限限制而不不得不尋尋找另外外的解決決辦法。不管是采用用空分復(fù)復(fù)用還是是時(shí)分復(fù)復(fù)用的擴(kuò)擴(kuò)容方式式，基本本的傳輸輸網(wǎng)絡(luò)均均采用傳傳統(tǒng)的PPDH或或SDHH技術(shù)，即即采用單單一波

27、長長的光信信號傳輸輸，這種種傳輸方方式是對對光纖容容量的一一種極大大浪費(fèi)，因因?yàn)楣饫w纖的帶寬寬相對于于目前我我們利用用的單波波長信道道來講幾幾乎是無無限的。我我們一方方面在為為網(wǎng)絡(luò)的的擁擠不不堪而憂憂心忡忡忡，另一一方面卻卻讓大量量的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)資源白白白浪費(fèi)費(fèi)。波分復(fù)用WWDM（WWaveelenngthh Diivissionn Muultiipleexinng）WDM波分分復(fù)用是是利用單單模光纖纖低損耗耗區(qū)的巨巨大帶寬寬，將不不同速率率（波長長）的光光混合在在一起進(jìn)進(jìn)行傳輸輸，這些些不同波波長的光光信號所所承載的的數(shù)字信信號可以以是相同同速率、相相同數(shù)據(jù)據(jù)格式，也也可以是是不同速速率、不不同數(shù)

28、據(jù)據(jù)格式?？梢酝ㄟ^增加新的波長特性，按用戶的要求確定網(wǎng)絡(luò)容量。對于2.5Gb/s以下的速率的WDM,目前的技術(shù)可以完全克服由于光纖的色散和光纖非線性效應(yīng)帶來的限制，滿足對傳輸容量和傳輸距離的各種需求。WDM擴(kuò)容方案的缺點(diǎn)是需要較多的光纖器件，增加失效和故障的概率。TDM和WWDM技技術(shù)合用用利用TDMM和WDDM兩種種技術(shù)的的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)絡(luò)擴(kuò)容是是應(yīng)用的的方向?？煽梢愿鶕?jù)據(jù)不同的的光纖類類型選擇擇TDMM的最高高傳輸速速率，在在這個(gè)基基礎(chǔ)上再再根據(jù)傳傳輸容量量的大小小選擇WWDM復(fù)復(fù)用的光光信道數(shù)數(shù)，在可可能情況況下使用用最多的的光載波波。毫無無疑問，多多信道永永遠(yuǎn)比單單信道的的傳輸容容量大

29、，更更經(jīng)濟(jì)。DWDM原原理概述述DWDM技技術(shù)是利利用單模模光纖的的帶寬以以及低損損耗的特特性，采采用多個(gè)個(gè)波長作作為載波波，允許許各載波波信道在在光纖內(nèi)內(nèi)同時(shí)傳傳輸。與與通用的的單信道道系統(tǒng)相相比，密密集WDDM（DWDDM）不不僅極大大地提高高了網(wǎng)絡(luò)絡(luò)系統(tǒng)的的通信容容量，充充分利用用了光纖纖的帶寬寬，而且且它具有有擴(kuò)容簡簡單和性性能可靠靠等諸多多優(yōu)點(diǎn)，特特別是它它可以直直接接入入多種業(yè)業(yè)務(wù)更使使得它的的應(yīng)用前前景十分分光明。在模擬載波波通信系系統(tǒng)中，為為了充分分利用電電纜的帶帶寬資源源，提高高系統(tǒng)的的傳輸容容量，通通常利用用頻分復(fù)復(fù)用的方方法。即即在同一一根電纜纜中同時(shí)時(shí)傳輸若若干個(gè)頻頻率

30、不同同的信號號，接收收端根據(jù)據(jù)各載波波頻率的的不同利利用帶通通濾波器器濾出每每一個(gè)信信道的信信號。同樣，在光光纖通信信系統(tǒng)中中也可以以采用光光的頻分分復(fù)用的的方法來來提高系系統(tǒng)的傳傳輸容量量。事實(shí)實(shí)上，這這樣的復(fù)復(fù)用方法法在光纖纖通信系系統(tǒng)中是是非常有有效的。與與模擬的的載波通通信系統(tǒng)統(tǒng)中的頻頻分復(fù)用用不同的的是，在在光纖通通信系統(tǒng)統(tǒng)中是用用光波作作為信號號的載波波，根據(jù)據(jù)每一個(gè)個(gè)信道光光波的頻頻率（或或波長）不不同將光光纖的低低損耗窗窗口劃分分成若干干個(gè)信道道，從而而在一根根光纖中中實(shí)現(xiàn)多多路光信信號的復(fù)復(fù)用傳輸輸。由于目前一一些光器器件（如如帶寬很很窄的濾濾光器、相相干光源源等）還還不很成

31、成熟，因因此，要要實(shí)現(xiàn)光光信道非非常密集集的光頻頻分復(fù)用用（相干干光通信信技術(shù)）是是很困難難的，但但基于目目前的器器件水平平，已可可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)相隔光光信道的的頻分復(fù)復(fù)用。人人們通常常把光信信道間隔隔較大（甚甚至在光光纖不同同窗口上上）的復(fù)復(fù)用稱為為光波分分復(fù)用（WDM），再把在同一窗口中信道間隔較小的DWDM稱為密集波分復(fù)用（DWDM）。 隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)代的技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)波長間隔為納米級的復(fù)用，甚至可以實(shí)現(xiàn)波長間隔為零點(diǎn)幾個(gè)納米級的復(fù)用，只是在器件的技術(shù)要求上更加嚴(yán)格而已，因此把波長間隔較小的8個(gè)波、16個(gè)波、32乃至更多個(gè)波長的復(fù)用稱為DWDM。ITU-T G.692建議，DWDM系統(tǒng)的

32、絕對參考頻率為193.1THz（對應(yīng)的波長為1552.52nm），不同波長的頻率間隔應(yīng)為100GHz的整數(shù)倍（對應(yīng)波長間隔約為0.8nm的整數(shù)倍）。DWDM系系統(tǒng)的構(gòu)構(gòu)成及光光譜示意意圖如 REF _Ref37212403 r h 圖圖1-11所示。發(fā)發(fā)送端的的光發(fā)射射機(jī)發(fā)出出波長不不同而精精度和穩(wěn)穩(wěn)定度滿滿足一定定要求的的光信號號，經(jīng)過過光波長長復(fù)用器器復(fù)用在在一起送送入摻鉺鉺光纖功功率放大大器（摻摻鉺光纖纖放大器器主要用用來彌補(bǔ)補(bǔ)合波器器引起的的功率損損失和提提高光信信號的發(fā)發(fā)送功率率），再再將放大大后的多多路光信信號送入入光纖傳傳輸，中中間可以以根據(jù)情情況決定定有或沒沒有光線線路放大大器

33、，到到達(dá)接收收端經(jīng)光光前置放放大器（主主要用于于提高接接收靈敏敏度，以以便延長長傳輸距距離）放放大以后后，送入入光波長長分波器器分解出出原來的的各路光光信號。DWDM系系統(tǒng)的構(gòu)構(gòu)成及頻頻譜示意意圖WDM設(shè)備備的傳輸方式式單向WDMM如 REF _Ref37212459 r h 圖1-22所示，單單向波分分復(fù)用系系統(tǒng)采用用兩根光光纖，一一根光纖纖只完成成一個(gè)方方向光信信號的傳傳輸，反反向光信信號的傳傳輸由另另一根光光纖來完完成。WDM的單單向傳輸輸方式這種WDMM系統(tǒng)可可以充分分利用光光纖的巨巨大帶寬寬資源，使使一根光光纖的傳傳輸容量量擴(kuò)大幾幾倍至幾幾十倍。在在長途網(wǎng)網(wǎng)中，可可以根據(jù)據(jù)實(shí)際業(yè)業(yè)務(wù)

34、量的的需要逐逐步增加加波長來來實(shí)現(xiàn)擴(kuò)擴(kuò)容，十十分靈活活。在不不清楚實(shí)實(shí)際光纜纜色散的的前提下下，也是是一種暫暫時(shí)避免免采用超超高速光光系統(tǒng)而而利用多多個(gè)2.5Gbbit/s系統(tǒng)統(tǒng)實(shí)現(xiàn)超超大量傳傳輸?shù)氖质侄巍ｋp向WDMM如 REF _Ref55466854 r h 圖1-33所示，雙雙向波分分復(fù)用系系統(tǒng)則只只用一根根光纖，在一根光纖中實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方向光信號的同時(shí)傳輸，兩個(gè)方向光信號應(yīng)安排在不同波長上。單纖雙向WWDM傳傳輸方式式允許單單根光纖纖攜帶全全雙工通通路，通通?？梢砸员葐蜗蛳騻鬏敼?jié)節(jié)約一半半的光纖纖器件，由由于兩個(gè)個(gè)方向傳傳輸?shù)男判盘柌唤唤换ギa(chǎn)生生FWMM（四波波混頻）產(chǎn)產(chǎn)物，因因此其總總的

35、FWWM產(chǎn)物物比雙纖纖單向傳傳輸少很很多，但但缺點(diǎn)是是該系統(tǒng)統(tǒng)需要采采用特殊殊的措施施來對付付光反射射（包括括由于光光接頭引引起的離離散反射射和光纖纖本身的的瑞利后后向反射射），以以防多徑徑干擾；當(dāng)需要要將光信信號放大大以延長長傳輸距距離時(shí)，必必須采用用雙向光光纖放大大器以及及光環(huán)形形器等元元件，但但其噪聲聲系數(shù)稍稍差。WDM的雙雙向傳輸輸方式ITU-TT建議GG.6992文件件對于單單纖雙向向WDMM和雙纖纖單向WWDM傳傳輸方式式的優(yōu)劣劣并未給給出明確確的看法法。實(shí)用用的WDDM系統(tǒng)統(tǒng)大都采采用雙纖纖單向傳傳輸方式式。開放式與集集成式系系統(tǒng)DWDM通通常有兩兩種應(yīng)用用形式：開放式DWWDM

36、集成式DWWDM開放式DWWDM系系統(tǒng)的特特點(diǎn)是對對復(fù)用終終端光接接口沒有有特別的的要求，只只要求這這些接口口符合IITU-T 建建議的光光接口標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。DDWDMM系統(tǒng)采采用波長長轉(zhuǎn)換技技術(shù)，將將復(fù)用終終端的光光信號轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成指指定的波波長，不不同終端端設(shè)備的的光信號號轉(zhuǎn)換成成不同的的符合IITU-T建議議的波長長，然后后進(jìn)行合合波。集成式DWWDM系系統(tǒng)沒有有采用波波長轉(zhuǎn)換換技術(shù)，它它要求復(fù)復(fù)用終端端的光信信號的波波長符合合DWDDM系統(tǒng)統(tǒng)的規(guī)范范，不同同的復(fù)用用終端設(shè)設(shè)備發(fā)送送不同的的符合IITU-T建議議的波長長，這樣樣他們在在接入合合波器時(shí)時(shí)就能占占據(jù)不同同的通道道，從而而完成合合波。根

37、據(jù)工程的的需要可可以選用用不同的的應(yīng)用形形式。在在實(shí)際應(yīng)應(yīng)用中，開開放式DDWDMM和集成成式DWWDM可可以混合合使用。WDM系統(tǒng)統(tǒng)組成N路波長復(fù)復(fù)用的WWDM系系統(tǒng)的總總體結(jié)構(gòu)構(gòu)主要由由發(fā)送和和接收光光復(fù)用終終端（OOMT）單單元與中中繼線路路發(fā)達(dá)（IILA）單單元三部部分組成成，如果果按組成成模塊來來分有：光波長轉(zhuǎn)換換單元（OOTU）；波分復(fù)用器器：分波波/合波波器（OODU/OMUU）；光放大器（BBA/LLA/PPA）；光監(jiān)控信道道/通路路（OSSC）；光波長轉(zhuǎn)換換單元（OOTU）將將非標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的波長長轉(zhuǎn)換為為ITUU-T所所規(guī)范的的標(biāo)準(zhǔn)波波長，系系統(tǒng)中應(yīng)應(yīng)用光/電/光光（O/E/OO

38、）的變變換，即即先用光光電二極極管PIIN或AAPD把把接收到到的光信信號轉(zhuǎn)換換為電信信號，然然后該電電信號對對標(biāo)準(zhǔn)波波長的激激光器進(jìn)進(jìn)行調(diào)制制，從而而得到新新的合乎乎要求的的光波長長信號。波分復(fù)用器器可分為為發(fā)端的的光合波波器。光光合波器器用于傳傳輸系統(tǒng)統(tǒng)的發(fā)送送端，是是一種具具有多個(gè)個(gè)輸入端端口和一一個(gè)輸出出端口的的器件，它它的每一一個(gè)輸入入端口輸輸入一個(gè)個(gè)預(yù)選波波長的光光信號，輸輸入的不不同波長長的光波波由同一一輸出端端口輸出出。光分分波器用用于傳輸輸系統(tǒng)的的接收端端，正好好與光合合波器相相反，它它具有一一個(gè)輸入入端口和和多個(gè)輸輸出端口口，將多多個(gè)不同同波長信信號分類類開來。光放大器不不

39、但可以以對光信信號進(jìn)行行直接放放大，同同時(shí)還具具有實(shí)時(shí)時(shí)、高增增益、寬寬帶、在在線、低低噪聲、低低損耗的的全光放放大器，是是新一代代光纖通通信系統(tǒng)統(tǒng)中必不不可少的的關(guān)鍵器器件。在在目前實(shí)實(shí)用的光光纖放大大器中主主要有摻摻鉺光纖纖放大器器（EDDFA）、半半導(dǎo)體光光放大器器（SOOA）和和光纖拉拉曼放大大器（FFRA）等等，其中中摻鉺光光纖放大大器以其其優(yōu)越的的性能被被廣泛應(yīng)應(yīng)用于長長距離、大大容量、高高速率的的光纖通通信系統(tǒng)統(tǒng)中，作作為前置置放大器器、線路路放大器器、功率率放大器器使用。光監(jiān)控信道道是為WDDM的光光傳輸系系統(tǒng)的監(jiān)監(jiān)控而設(shè)設(shè)立的。IITU-T建議議優(yōu)選采采用15510nnm波長

40、長，容量量為2MMbitt/s。靠低速率下高的接收靈敏度（優(yōu)于-50dBm）仍能正常工作。但必須在EDFA之前下光路，而在EDFA之后上光路。WDM的優(yōu)優(yōu)勢光纖的容量量是極其其巨大的的，而傳傳統(tǒng)的光光纖通信信系統(tǒng)都都是在一一根光纖纖中傳輸輸一路光光信號，這這樣的方方法實(shí)際際上只使使用了光光纖豐富富帶寬的的很少一一部分。為為了充分分利用光光纖的巨巨大帶寬寬資源，增增加光纖纖的傳輸輸容量，以以密集WWDM（DWDDM）技技術(shù)為核核心的新新一代的的光纖通通信技術(shù)術(shù)已經(jīng)產(chǎn)產(chǎn)生。WDM技術(shù)術(shù)具有如如下特點(diǎn)點(diǎn)：超大容量目前使用的的普通光光纖可傳傳輸?shù)膸捠呛芎軐挼模淅糜寐蔬€很很低。使使用DWWD

41、M技技術(shù)可以以使一根根光纖的的傳輸容容量比單單波長傳傳輸容量量增加幾幾倍、幾幾十倍乃乃至幾百百倍?，F(xiàn)現(xiàn)在商用用最高容容量光纖纖傳輸系系統(tǒng)為11.6TTbitt/s系系統(tǒng)，朗朗訊和北北電網(wǎng)絡(luò)絡(luò)兩公司司提供的的該類產(chǎn)產(chǎn)品都采采用1660 x110Gbbit/s方案案結(jié)構(gòu)。容量33.2TTbitt/s實(shí)實(shí)用化系系統(tǒng)的開開發(fā)已具具備條件件。對數(shù)據(jù)的“透明”傳輸由于DWDDM系統(tǒng)統(tǒng)按光波波長的不不同進(jìn)行行復(fù)用和和解復(fù)用用，而與與信號的的速率和和電調(diào)制制方式無無關(guān)，即即對數(shù)據(jù)據(jù)是“透明”的。一個(gè)個(gè)WDMM系統(tǒng)的的業(yè)務(wù)可可以承載載多種格格式的“業(yè)務(wù)”信號，如如ATMM、IPP或者將將來有可可能出現(xiàn)現(xiàn)的信號號

42、。WDMM系統(tǒng)完完成的是是透明傳傳輸，對對于“業(yè)務(wù)”層信號號來說，WWDM系系統(tǒng)中的的各個(gè)光光波長通通道就像像“虛擬”的光纖纖一樣。系統(tǒng)升級時(shí)時(shí)能最大大限度地地保護(hù)已已有投資資在網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充充和發(fā)展展中，無無需對光光纜線路路進(jìn)行改改造，只只需更換換光發(fā)射射機(jī)和光光接收機(jī)機(jī)即可實(shí)實(shí)現(xiàn)，是是理想的的擴(kuò)容手手段，也也是引入入寬帶業(yè)業(yè)務(wù)（例例如CAATV、HDTTV和B-IISDNN等）的的方便手手段，而而且利用用增加一一個(gè)波長長即可引引入任意意想要的的新業(yè)務(wù)務(wù)或新容容量。高度的組網(wǎng)網(wǎng)靈活性性、經(jīng)濟(jì)濟(jì)性和可可靠性利用WDMM技術(shù)構(gòu)構(gòu)成的新新型通信信網(wǎng)絡(luò)比比用傳統(tǒng)統(tǒng)的電時(shí)時(shí)分復(fù)用用技術(shù)組組成的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)要

43、大大大簡化，而而且網(wǎng)絡(luò)絡(luò)層次分分明，各各種業(yè)務(wù)務(wù)的調(diào)度度只需調(diào)調(diào)整相應(yīng)應(yīng)光信號號的波長長即可實(shí)實(shí)現(xiàn)。由由于網(wǎng)絡(luò)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡簡化、層層次分明明以及業(yè)業(yè)務(wù)調(diào)度度方便，由由此而帶帶來的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的靈靈活性、經(jīng)經(jīng)濟(jì)性和和可靠性性是顯而而易見的的。可兼容全光光交換可以預(yù)見，在在未來可可望實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的全光光網(wǎng)絡(luò)中中，各種種電信業(yè)業(yè)務(wù)的上上/下、交交叉連接接等都是是在光上上通過對對光信號號波長的的改變和和調(diào)整來來實(shí)現(xiàn)的的。因此此，WDDM技術(shù)術(shù)將是實(shí)實(shí)現(xiàn)全光光網(wǎng)的關(guān)關(guān)鍵技術(shù)術(shù)之一，而而且WDDM系統(tǒng)統(tǒng)能與未未來的全全光網(wǎng)兼兼容，將將來可能能會在已已經(jīng)建成成的WDDM系統(tǒng)統(tǒng)的基礎(chǔ)礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)現(xiàn)透明的的、具有有高度生生存性的的

44、全光網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。CWDM簡簡介DWDM（密密集波分分復(fù)用）無無疑是當(dāng)當(dāng)今光纖纖應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域的首首選技術(shù)術(shù)，但其其也存在在著價(jià)格格比較昂昂貴的一一面。有有沒有可可能以較較低的成成本享用用波分復(fù)復(fù)用技術(shù)術(shù)呢？面面對這一一需求，CCWDMM(稀疏疏波分復(fù)復(fù)用)應(yīng)應(yīng)運(yùn)而生生。稀疏波分復(fù)復(fù)用，顧顧名思義義，是密密集波分分復(fù)用的的近親，它它們的區(qū)區(qū)別有兩兩點(diǎn)：（11）CWWDM載載波通道道間距較較寬，因因此一根根光纖上上只能復(fù)復(fù)用2到到16個(gè)個(gè)左右波波長的光光波，“稀疏”與“密集”稱謂的的差別就就由此而而來；（22）CWWDM調(diào)調(diào)制激光光采用非非冷卻激激光，而而DWDDM采用用的是冷冷卻激光光，它需需要冷卻卻技

45、術(shù)來來穩(wěn)定波波長，實(shí)實(shí)現(xiàn)起來來難度很很大，成成本也很很高。CCWDMM避開了了這一難難點(diǎn)，CCWDMM系統(tǒng)采采用的DDFB激激光器不不需要冷冷卻，因因而大幅幅降低了了成本，整整個(gè)CWWDM系系統(tǒng)成本本只有DDWDMM的300%。隨隨著越來來越多的的城域網(wǎng)網(wǎng)運(yùn)營商商開始尋尋求更合合理的傳傳輸解決決方案，CCWDMM越來越越廣泛地地被業(yè)界界接受。在同一根光光纖中傳傳輸?shù)牟徊煌ㄩL長之間的的間距是是區(qū)分DDWDMM和CWWDM的的主要參參數(shù)。目目前的稀稀疏波分分復(fù)用系系統(tǒng)一般般工作在在從12260nnm到116200nm波波段，間間隔為220nmm，可復(fù)復(fù)用166個(gè)波長通通道，其其中14400nnm

46、波段段由于損損耗較大大，一般般不用。相對于密集集波分復(fù)復(fù)用系統(tǒng)統(tǒng)，稀疏疏波分復(fù)復(fù)用系統(tǒng)統(tǒng)在提供供一定數(shù)數(shù)量的波波長和1100公公里以內(nèi)內(nèi)的傳輸輸距離的的同時(shí)，大大大降低低了系統(tǒng)統(tǒng)的成本本，并具具有非常常強(qiáng)的靈靈活性。因因此稀疏疏波分復(fù)復(fù)用系統(tǒng)統(tǒng)主要應(yīng)應(yīng)用于城城域網(wǎng)中中。CWWDM用用很低的的成本提提供了很很高的接接入帶寬寬，適用用于點(diǎn)對對點(diǎn)、以以太網(wǎng)、SSONEET環(huán)等等各種流流行的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)，特別別適合短短距離、高高帶寬、接接入點(diǎn)密密集的通通信場合合，如大大樓內(nèi)或或大樓之之間的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信信。但是，CWWDM是是成本與與性能折折衷的產(chǎn)產(chǎn)物，不不可避免免地存在在一些性性能上的的局限。業(yè)業(yè)內(nèi)專家

47、家指出，CCWDMM目前主主要存在在以下三三點(diǎn)不足足：（11）CWWDM在在單根光光纖上支支持的復(fù)復(fù)用波長長個(gè)數(shù)較較少，導(dǎo)導(dǎo)致日后后擴(kuò)容成成本較高高；（22）復(fù)用用器、復(fù)復(fù)用調(diào)制制器等設(shè)設(shè)備的成成本還應(yīng)應(yīng)進(jìn)一步步降低，這這些設(shè)備備不能只只是DWWDM相相應(yīng)設(shè)備備的簡單單改型；（3）CWWDM還還未形成成標(biāo)準(zhǔn)。綜上所述，波波分復(fù)用用系統(tǒng)從從20世世紀(jì)900年代中中期開始始，受市市場需要要和技術(shù)術(shù)發(fā)展的的驅(qū)動，在在國內(nèi)外外都呈現(xiàn)現(xiàn)出了飛飛速發(fā)展展的態(tài)式式，主要要應(yīng)用于于長途傳傳輸網(wǎng)的的密集波波分復(fù)用用系統(tǒng)和和應(yīng)用于于城域網(wǎng)網(wǎng)以及以以太網(wǎng)的的稀疏波波分復(fù)用用系統(tǒng)都都有了很很大的突突破并得得到了大大量

48、的商商用，同同時(shí)，系系統(tǒng)的發(fā)發(fā)展主要要取決于于關(guān)鍵技技術(shù)的突突破和相相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的制定定，過去去數(shù)年的的發(fā)展都都證明了了這一點(diǎn)點(diǎn)。思考題什么是WDDM、DDWDMM以及CCWDMM？簡述WDMM設(shè)備的的兩種傳傳輸方式式？什么是開放放式與集集成式系系統(tǒng)？簡述WDMM系統(tǒng)的的組成？WDM傳輸輸媒質(zhì) 目標(biāo)：掌握光纖的的基本結(jié)結(jié)構(gòu)和種種類。了解光纖的的基本特特性。光纖的結(jié)構(gòu)構(gòu)通信中使用用的光纖纖，其核核心部分分是由圓圓柱形玻玻璃纖芯芯和玻璃璃包層構(gòu)構(gòu)成，最最外層是是一種彈彈性耐磨磨的塑料料護(hù)套，整整根光纖纖呈圓柱柱形。 光纖的的典型結(jié)結(jié)構(gòu)如 REF _Ref37213167 r h 圖圖1-44所示。光

49、纖的典型型結(jié)構(gòu)三種典型光光纖纖芯的粗細(xì)細(xì)、材料料和包層層材料的的折射率率，對光光纖的特特性起著著決定性性的影響響。 REF _Ref37213197 r h 圖11-5所所示為三三種典型型光纖的的情況。從從圖中可可看出，纖纖芯和包包層橫截截面上，折折射率剖剖面有兩兩種典型型的分布布。一種種是纖芯芯和包層層折射率率沿光纖纖徑向分分布都是是均勻的的，而在在纖芯和和包層的的交界面面上，折折射率呈呈階梯形形突變，這這種光纖纖稱為階階躍折射射率光纖纖。另一一種是，纖纖芯的折折射率不不是均勻勻常數(shù)，而而是隨纖纖芯徑向向坐標(biāo)增增加而逐逐漸減少少，一直直漸變到到等于包包層折射射率值，因因而將這這種光纖纖稱為漸

50、漸變折射射率光纖纖。這兩兩種光纖纖剖面的的共同特特點(diǎn)是：纖芯的的折射率率n1大于于包層折折射率nn2，這這也是光光信號在在光纖中中傳輸?shù)牡谋匾獥l條件。對對階躍折折射率光光纖而言言，它可可以使光光波在纖纖芯和包包層的交交界面形形成全反反射，引引導(dǎo)光波波沿纖芯芯向前傳傳播；對對于漸變變折射率率光纖而而言，它它可以使使光波在在纖芯中中產(chǎn)生連連續(xù)折射射，形成成穿過光光纖軸線線的類似似于正弦弦波的光光射線，引引導(dǎo)光波波沿纖芯芯向前傳傳播，兩兩種光射射線軌跡跡如 REF _Ref37213197 r h 圖11-5所所示。階階躍折射射率光纖纖和漸變變折射率率光纖，隨隨著纖芯芯直徑的的粗細(xì)不不同，光光纖中傳

51、傳輸模式式的數(shù)量量多少也也不同。因因此，階階躍折射射率光纖纖或漸變變折射率率光纖又又都可以以按照傳傳輸模式式的數(shù)量量多少，分分為單模模光纖和和多模光光纖，這這又是一一種光纖纖的分類類方法。單單模光纖纖的纖芯芯直徑極極細(xì)，直直徑一般般小于110m；多模模光纖的的纖芯直直徑較粗粗，通常常直徑等等于500m左右。但但從光纖纖的外觀觀上來看看，兩種種光纖區(qū)區(qū)別不大大，包括括塑料護(hù)護(hù)套的光光纖直徑徑都小于于1mmm。光纖的種類類由于單模光光纖具有有內(nèi)部損損耗低、帶帶寬大、易易于升級級擴(kuò)容和和成本低低的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，國際際上已一一致認(rèn)同同DWDDM系統(tǒng)統(tǒng)將只使使用單模模光纖作作為傳輸輸媒質(zhì)。目目前，IITU-T

52、已經(jīng)經(jīng)在G.6522、G.6653、G.6654和和G.6655建建議中分分別定義義了4種不同同設(shè)計(jì)的的單模光光纖。其中G.6652光光纖是目目前已廣廣泛使用用的單模模光纖，稱稱為13310nnm性能能最佳的的單模光光纖，又又稱為色色散未移移位的光光纖。按按纖芯折折射率剖剖面，又又可分為為匹配包包層光纖纖和下陷陷包層光光纖兩類類，兩者者的性能能十分相相近，前前者制造造簡單，但但在15550nnm波長長區(qū)的宏宏彎損耗耗和微彎彎損耗稍稍大；而而后者連連接損耗耗稍大。G.6533光纖稱稱為色散散移位光光纖或115500nm性性能最佳佳光纖。這這種光纖纖通過設(shè)設(shè)計(jì)光纖纖折射率率的剖面面，使零零色散點(diǎn)點(diǎn)

53、移到115500nm窗窗口，從從而與光光纖的最最小衰減減窗口獲獲得匹配配，使超超高速超超長距離離光纖傳傳輸成為為可能。G.6544光纖是是截止波波長移位位的單模模光纖。這這類光纖纖的設(shè)計(jì)計(jì)重點(diǎn)是是降低115500nm的的衰減，其其零色散散點(diǎn)仍然然在13310nnm附近近，因而而15550nmm的色散散較高，可可達(dá)188ps/(nmm.kmm)，必必須配用用單縱模模激光器器才能消消除色散散的影響響。G.6544光纖主主要應(yīng)用用于需要要很長再再生段距距離的海海底光纖纖通信。G.6555光纖是是非零色色散移位位單模光光纖，與與G.6653光光纖相近近，從而而使15550nnm附近近保持了了一定的的色

54、散值值，避免免在DWWDM傳傳輸時(shí)發(fā)發(fā)生四波波混頻現(xiàn)現(xiàn)象，適適合于DDWDMM系統(tǒng)應(yīng)應(yīng)用。除上述所講講的四種種已正式式標(biāo)準(zhǔn)化化的光纖纖外，還還有一種種適合于于更大容容量和更更長傳輸輸距離的的大有效效面積光光纖也已已經(jīng)問世世。其零零色散點(diǎn)點(diǎn)在15510nnm左右，但但有效面面積增大大到722平方m以上，因因而可以以更有效效地克服服非線性性影響，最最適合以以10GGbitt/s為為基礎(chǔ)的的DWDDM系統(tǒng)統(tǒng)應(yīng)用。 想一想：在我國，大大面積敷敷設(shè)的是是哪一種種光纖？光纖的基本本特性幾何尺寸（模模場直徑徑）單模光纖的的纖徑直直徑為889mm，與工工作波長長1.331.6m處于同同一數(shù)量量級，由由于光衍衍

55、射效應(yīng)應(yīng)，不易易測出纖纖芯直徑徑的精確確值。此此外，由由于基模模LP001場強(qiáng)強(qiáng)的分布布不只局局限于纖纖芯之內(nèi)內(nèi)，因而而單模光光纖纖芯芯直徑的的概念在在物理上上已沒有有什么意意義，應(yīng)應(yīng)改用模模場直徑徑的概念念。模場場直徑是是光纖內(nèi)內(nèi)基模場場強(qiáng)空間間強(qiáng)度分分布集中中程度的的度量。G.6522光纖在在13110nmm波長區(qū)區(qū)的模場場直徑標(biāo)標(biāo)稱值應(yīng)應(yīng)在8.699.5mm范圍，偏偏差小于于10%；G.6655光光纖在115500nm波波長區(qū)的的模場直直徑標(biāo)稱稱值應(yīng)在在8111m范圍，偏偏差小于于10%。上述兩種單單模光纖纖的包層層徑均為為1255m。衰減常數(shù)光纖的損耗耗主要取取決于吸吸收損耗耗、散射射

56、損耗、彎彎曲損耗耗三種損損耗，彎彎曲損耗耗前面已已經(jīng)講過過，對光光纖衰減減常數(shù)的的影響不不大；決決定光纖纖衰減常常數(shù)的損損耗主要要是吸收收損耗和和散射損損耗。吸收損耗是是制造光光纖的材材料本身身造成的的，其中中的過量量金屬雜雜質(zhì)和氫氫氧根OOH-離離子對光光的吸收收而產(chǎn)生生的損耗耗。散射損耗通通常是由由于光纖纖材料密密度的微微觀變化化，以及及所含SSiO22、GeOO2和P2OO5等成成分的濃濃度不均均勻，使使得光纖纖中出現(xiàn)現(xiàn)一些折折射率分分布不均均勻的局局部區(qū)域域，從而而引起光光的散射射，將一一部分光光功率散散射到光光纖外部部引起損損耗；或或者在制制造光纖纖的過程程中，在在纖芯和和包層交交界

57、面上上出現(xiàn)某某些缺陷陷、殘留留一些氣氣泡和氣氣痕等。這這些結(jié)構(gòu)構(gòu)上有缺缺陷的幾幾何尺寸寸遠(yuǎn)大于于光波，引引起與波波長無關(guān)關(guān)的散射射損耗，并并且將整整個(gè)光纖纖損耗譜譜曲線上上移，但但這種散散射損耗耗相對前前一種散散射損耗耗而言要要小得多多。綜合以上幾幾個(gè)方面面的損耗耗，單模模光纖在在13110nmm和15550nmm波長區(qū)區(qū)的衰減減常數(shù)一一般分別別為0.300.4ddB/kkm(113100nm)和0.11700.255dB/km(15550nmm)。ITUU-T G.6652建建議規(guī)定定光纖在在13110nmm和15550nmm的衰減減常數(shù)應(yīng)應(yīng)分別小小于0.5dBB/kmm和0.44dB/km

58、。色散系數(shù)光纖的色散散指光纖纖中攜帶帶信號能能量的各各種模式式成分或或信號自自身的不不同頻率率成分因因群速度度不同，在在傳播過過程中互互相散開開，從而而引起信信號失真真的物理理現(xiàn)象。一一般光纖纖存在三三種色散散：1）模式色色散：光光纖中攜攜帶同一一個(gè)頻率率信號能能量的各各種模式式成分，在在傳輸過過程中由由于不同同模式的的時(shí)間延延遲不同同而產(chǎn)生生。2）材料色色散：由由于光纖纖纖芯材材料的折折射率隨隨頻率變變化，使使得光纖纖中不同同頻率的的信號分分量具有有不同的的傳播速速度而引引起的色色散。3）波導(dǎo)色色散：光光纖中具具有同一一個(gè)模式式但攜帶帶不同頻頻率的信信號，因因?yàn)椴煌膫鞑ゲト核俣榷榷鹌?/p>

59、的色散散。這三種色散散統(tǒng)稱為為色度色色散。IITU-T GG.6552 建建議規(guī)定定零色散散波長范范圍為：13000nmm13324nnm，最最大色散散斜率為為0.0093pps/（nm22.kmm），在m波波長范圍圍內(nèi)的色色散系數(shù)數(shù)約為220pss/（nm.km）。 IITU-T GG.6553建議議規(guī)定零零色散波波長為：15550nmm，在1552515775nmm區(qū)的色色散斜率率為0.0855ps/（nm.kkm）。在m波波長范圍圍內(nèi)的最最大色散散系數(shù)為為3.55ps/（nm.km）。G.6555光纖在m范范圍

60、內(nèi)的的色散系系數(shù)在絕絕對值應(yīng)應(yīng)處于00.16.00 pss/（nm.km）。 技術(shù)細(xì)節(jié)節(jié)：幾種光纖色色散特性性如下圖圖：思考題光纖的種類類有那些些，各有有什么特特點(diǎn)？色散的種類類有那些些？DWDM關(guān)關(guān)鍵技術(shù)術(shù) 目標(biāo)： 了解DWDDM光源源的要求求及解決決方法。了解DWDDM光放放大技術(shù)術(shù)。了解DWDDM復(fù)用用和解復(fù)復(fù)用技術(shù)術(shù)。了解DWDDM的光光監(jiān)控信信道。光源光源的作用用是產(chǎn)生生激光或或熒光，它它是組成成光纖通通信系統(tǒng)統(tǒng)的重要要器件。目目前應(yīng)用用于光纖纖通信的的光源半半導(dǎo)體激激光器LLD（LLaseer DDiodde）和和半導(dǎo)體體發(fā)光二二極管LLED（LLighht EEmitttinng